PLC控制系统在造币退火生产中的设计与实现杨明_PPT文件格式下载.ppt
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杨明明PLC控制系统在造币退火生产中控制系统在造币退火生产中的设计与实现的设计与实现主要内容主要内容1绪论绪论2退火炉退火炉PLC控制系统的硬件设计控制系统的硬件设计3退火炉退火炉PLC控制系统的软件设计控制系统的软件设计4退火炉退火炉PLC通信的实现通信的实现5结论与展望结论与展望选题背景选题背景:
“沈阳造币厂铜合金退火炉沈阳造币厂铜合金退火炉”工程工程1绪论绪论退火热处理目的:
改善产品的工艺性能,满足所要退火热处理目的:
改善产品的工艺性能,满足所要求的机械性能和使用性能求的机械性能和使用性能。
铜合金材料退火铜合金材料退火模具退火模具退火银坯饼材料退火银坯饼材料退火绪论绪论退火炉控制系统的研究现状与发展:
退火炉控制系统的研究现状与发展:
国外国外:
20:
20世纪世纪7070年代年代日本日本KASHIMAKASHIMA钢厂钢厂美国美国DOFASCODOFASCO公司公司瑞典瑞典DOMNARVETDOMNARVET公司公司国内国内:
20世纪世纪8080年代年代1)1)采用计算机控制设备采用计算机控制设备:
PLC:
PLC、DCSDCS2)2)采用现代控制理论的方法采用现代控制理论的方法Background造币材料造币材料的特性的特性退火原理退火原理造币材料造币材料铝合金铝合金铜合金铜合金镍包钢镍包钢铜包钢铜包钢各种包覆材料各种包覆材料退火炉温度控制曲线退火炉温度控制曲线C7700C7700系列铜合金系列铜合金绪论绪论图1.1C7700造币铜合金坯料温度设定绪论绪论绪论绪论图1.2炉膛温度设定PLCPLC特点特点可靠性高,抗干扰能力强可靠性高,抗干扰能力强专为适应恶劣的工业环境而设计专为适应恶劣的工业环境而设计编程简单,使用方便编程简单,使用方便设计安装容易,维护工作量少设计安装容易,维护工作量少功能完善,通用性强功能完善,通用性强体积小,能耗低体积小,能耗低性能价格比高性能价格比高22退火炉退火炉PLCPLC控制系统的硬件设计控制系统的硬件设计PLC应用于钢铁、石油、化工、电力、建应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。
环保及文化娱乐等各个行业。
(1)开关量的逻辑控制开关量的逻辑控制
(2)模拟量控制模拟量控制(3)运动控制运动控制(4)过程控制过程控制(5)数据处理数据处理(6)通信及联网通信及联网22退火炉退火炉PLCPLC控制系统的硬件设计控制系统的硬件设计图图2.1各级控制机构图各级控制机构图22退火炉退火炉PLCPLC控制系统的硬件设计控制系统的硬件设计图2.2温控系统电气原理图22退火炉退火炉PLCPLC控制系统的硬件设计控制系统的硬件设计上位机监控上位机监控采用组态编程采用组态编程组态软件的选择组态软件的选择Wincc建立标签建立标签编辑监控画面编辑监控画面设置运行环境设置运行环境在在WinCC下运行项目下运行项目33退火炉退火炉PLCPLC控制系统的软件设计控制系统的软件设计WWiinnCCCC建建立立项项目目步步骤骤WinCCWinCC下编辑监控画面的动态描述方法:
下编辑监控画面的动态描述方法:
直接与标签链接直接与标签链接使用动态对话框使用动态对话框用事件触发操作的链接方法用事件触发操作的链接方法CC语言编程方式语言编程方式33退火炉退火炉PLCPLC控制系统的软件设计控制系统的软件设计退火炉退火炉PLC控制系统的软件设计控制系统的软件设计下位机程序控制软件设计下位机程序控制软件设计PLC程序设计:
西门子公司程序设计:
西门子公司SIEMENSSTEP-V5.4PLC工作原理:
工作原理:
输入采样阶段输入采样阶段用户程序执行阶段用户程序执行阶段输出刷新阶段输出刷新阶段图图3.33.3系统调用总结构图系统调用总结构图33退火炉退火炉PLCPLC控制系统的软件设计控制系统的软件设计图3.5模糊推理控制系统结构图A/D模糊化温度给定值模糊推理规则反模糊化D/A执行器阀门温度e热电偶U实际温度33退火炉退火炉PLCPLC控制系统的软件设计控制系统的软件设计44退火炉退火炉PLCPLC通信的实现通信的实现系统要求检测的数据多、类别多系统要求检测的数据多、类别多以太网及现场总线混合网络结构以太网及现场总线混合网络结构PROFIBUS协议设计:
协议设计:
复杂任务下及时完成通信任务复杂任务下及时完成通信任务快速简单完成数据的实时传输快速简单完成数据的实时传输4退火炉退火炉PLC通信的实现通信的实现三个兼容部分组成三个兼容部分组成PROFIBUS-DPPROFIBUS-PAPROFIBUS-FMSPROFIBUS现场总线:
现场总线:
用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。
广泛适用于制造通信与控制的现场总线技术。
广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等其他领域自动化。
等其他领域自动化。
PROFIBUS-DPPROFIBUS-DP:
用于分散外设间的高速数据通讯,它特别:
用于分散外设间的高速数据通讯,它特别为自动控制系统和设备级分散的为自动控制系统和设备级分散的I/OI/O接口,使得对数据链路接口,使得对数据链路层的存取变得简单。
层的存取变得简单。
DPDP主站之间通信:
主站之间通信:
4退火炉退火炉PLC通信的实现通信的实现主站2主站3主站1在退火炉控制系统的通信部分采用的是:
在退火炉控制系统的通信部分采用的是:
仪表信息仪表信息仪表系统仪表系统PLCPLC变频调节器变频调节器PROFIBUSPLC交换机交换机:
工业以太网工业以太网交换机交换机上位机(监控计算机)上位机(监控计算机)管理计算机管理计算机以太网以太网4退火炉退火炉PLC通信的实现通信的实现退火炉退火炉PLC的网络结构的网络结构44退火炉退火炉PLCPLC通信通信5结论与展望结论与展望结论结论
(1)对退火炉温度控制曲线进行了设计对退火炉温度控制曲线进行了设计
(2)硬件设计:
退火炉控制系统的各级子系统硬件设计:
退火炉控制系统的各级子系统(3)软件设计:
软件设计:
WinCC设计监控画面设计监控画面(4)通信:
设计了基于以太网及通信:
设计了基于以太网及PROFIBUS现现场场总线的混合网络结构总线的混合网络结构结论与展望结论与展望展望展望
(1)控制算法须进一步改善,以缩短调试时间控制算法须进一步改善,以缩短调试时间
(2)退火炉各段之间的耦合性较强,需采用更退火炉各段之间的耦合性较强,需采用更好的控制方式以提高控制精度好的控制方式以提高控制精度谢谢答辩委员会谢谢答辩委员会的各位专家及老师!
的各位专家及老师!
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